Запасы крупных древесных остатков в ельниках средней тайги Европейского Северо-востока

УДК

630*181.9:630*187:582.475

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2015.2.9

Аннотация

Крупные древесные остатки являются важным компонентом лесных насаждений, функциональная роль которых практически не изучена. Цель данной работы состояла в определении запасов органического вещества крупных древесных остатков, пред-ставленных сухостоем, валежом и пнями в старовозрастных ельниках средней тайги. Приведены результаты определения базисной плотности здоровой и гниющей древе-сины ели, сосны и березы, находящейся на разных стадиях разложения. Базисная плотность показывает, какое количество абсолютно сухого вещества содержится в единице объема. Используя результаты анализа морфологических характеристик де-ревьев сухостоя, валежа, пней (высота, диаметр, стадия разложения), полученных на постоянных пробных площадях, определены запасы гниющей древесины в экосисте-мах коренных ельников и спелого производного лиственного насаждения. На основе базисной плотности и запасов древесины определена масса органического вещества в крупных древесных остатках, запасы которого в ельниках составляют 19,5…34,9 т/га, в лиственном насаждении – 19,0 т/га. Показано, что пул органического вещества в крупных древесных остатках зависит от стадии развития фитоценоза. Наличие в дре-востоях старовозрастных деревьев и постепенный их отпад способствуют переходу органического вещества из живой фитомассы в древесный дебрис. Охарактеризован вклад различных компонентов в формирование запасов крупных древесных остатков и соотношение стадий их разложения, роль которых в формировании общих запасов в насаждениях различается. Наличие древесного дебриса преимущественно первых двух стадий деструкции объясняется активным зарастанием мхами древесины валежа более поздних стадий разложения. В результате их наличие трудно выявить при пере-чете и практически невозможно определить точные размеры.

Сведения об авторах

Ключевые слова

базисная плотность древесины, крупные древесные остатки, ельник, тайга.

Литература

1. Бобкова К.С. Еловые леса средней подзоны тайги // Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб.: Наука, 2006. С. 99–158.

2. Гордон Л.В., Скворцов С.О., Лисов В.И. Технология и оборудование лесохимических производств. М.: Лесн. пром-сть, 1988. 360 с.

3. ГОСТ 16483.1–84. Древесина. Метод определения плотности. М.: Изд-во стандартов, 1984. 7 с.

4. Гусев И.И. Моделирование экосистем: учеб. пособие. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. 112 с.

5. Замолодчиков Д.Г. Оценка пула углерода крупных древесных остатков в лесах России с учетом влияния пожаров и рубок // Лесоведение. 2009. № 4. С. 3–15.

6. Капица Е.А., Шорохова Е.В., Кузнецов А.А. Пул углерода крупных древесных остатков в коренных лесах северо-запада Русской равнины // Лесоведение. 2012. № 5. С. 36–43.

7. Климченко А.В., Верховец С.В., Слинкина О.А., Кошурникова Н.Н. Запасы крупных древесных остатков в среднетаежных экосистемах Приенисейской Сибири // География и природные ресурсы. 2011. № 2. С. 91 – 97.

8. Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 160 с.

9. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России / Под ред. Г.А. Заварзина. М.: Наука, 2007. 315 с.

10. Стороженко В.Г. Устойчивые лесные сообщества. Тула: Гриф и К, 2007. 192 с.

11. Тарасов М.Е. Методические подходы к определению скорости разложения древесного детрита // Лесоведение. 2002. № 5. С. 32–38.

12. Трефилова О.В., Ведрова Э.Ф., Оскорбин П.А. Запас и структура крупных древесных остатков в сосняках Енисейской равнины // Лесоведение. 2009. № 4. С. 16–23.

13. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильссон С. Оценка запасов древесного детрита в лесах России // Лесная таксация и лесоустройство. 2009. Вып. 1(41). С. 133–147.

14. Шорохова Е.В., Шорохов А.А. Характеристика классов разложения древесного детрита ели, березы и осины в ельниках подзоны средней тайги // Тр. СПбНИИЛХ. 1999. Вып. 1. С. 17–23.

15. Di Cosmo L., Gasparini P., Paletto A., Nocetti M. Deadwood basic density
values for national-level carbon stock estimates in Italy // Forest Ecology and Management. 2013. Vol. 295. P. 51–58.

16. Gough C.M., Vogel C.S., Kazanski C., Nagel L., Flower C.E., Curtis P.S. Coarse woody debris and the carbon balance of a north temperate forest // Forest Ecology and
Management. 2007. Vol. 244. P. 60–67.

17. Krankina O.N., Harmon M.E., Kukuev Y.A., Treyfeld R.F., Kashpor N.N.,
Kresnov V.G., Skudin V.M., Protasov N.A., Yatskov M., Spycher G., Povarov E.D. Coarse woody debris in forest regions of Russia // Can. J. For. Res. 2002. Vol. 32. P. 768–778.

18. Saunders M.R., Fraver S., Wagner, R.G. Nutrient concentration of down woody
debris in mixedwood forests in central Maine, USA // Silva Fennica. 2011. Vol. 45. P. 197–210.

19. Shorohova E.V., Shorohov A.A. Coarse woody debris dynamics and stores in
a boreal virgin spruce forest // Ecological Bulletins. 2001. Vol. 49. P. 129–135.

20. Shvidenko A., Nilsson S. A synthesis of the impact of Russian forests on the
global carbon budget for 1961–1998 // Tellus. 2003. N 55. B.P. 391–415.

21. Wu J., Guan D., Han S., Zhang M., Jin C. Ecological functions of coarse woody debris in forest ecosystem // Journal of Forestry Research. 2005. Vol. 16, N 3. P. 247–252.

Ссылка на английскую версию:

Stock of Coarse Woody Debris in Spruce Forests of the Middle Taiga in the European North-East

UDC 630*181.9:630*187:582.475

Stock of Coarse Woody Debris in Spruce Forests of the Middle Taiga
in the European North-East

K.S. Bobkova, Doctor of Biology, Professor

M.A. Kuznetsov, Candidate of Biology

A.F. Osipov, Candidate of Biology

Institute of Biology of the Komi Science Centre of the Ural Division of the Russian Academy of
Sciences, Kommunisticheskaya, 28, Syktyvkar, Komi Republic, 167982, Russia; е-mail:
osipov@ib.komisc.ru

Coarse woody debris is an important component of stands formed by dead tree, dead fallen wood and stumps. Its functional role is practically not studied. Aim of study is to determine the stock of organic matter of coarse woody debris in old-aged spruce forests and secondary deciduous stand in middle taiga. Basic density of healthy and decaying wood depending on decay classes is presented for spruce, pine and birch. Physical meaning of basic density is content of dry matter in unit volume. Deadwood stocks are determined using analysis results of morphological characteristics (height, diameter, decay class) of dead tree, dead fallen wood and stumps on permanent plots. Permanent plots were laid in virgin spruce forests and secondary deciduous stand. Mass of organic matter in coarse woody debris was calculated on basis of data basic density and deadwood stocks. It is constitute 19.5 – 34.9 t/ha in spruce forests and 19 t/ha in deciduous stand. Pool of organic matter in coarse woody debris depends from development stage of phytocenosis. Availability in stands a lot of old-aged tress is conduce to moving of living biomass in coarse woody debris due to tree mortality. Input of different components and ratio of decay stages in coarse woody debris stocks are characterized. Coarse woody debris on first and second decay classes are dominates
in total stocks of dead organic matter. This is explained by active overgrowth of mosses dead fallen wood later stages of decay. As a result, their occurrence is difficult to detect in the study and virtually impossible to determine the exact size.

Keywords: basic wood density, coarse woody debris, spruce forest, taiga.

REFERENCES

1. Bobkova K.S. Elovye lesa sredney podzony taygi [Spruce Forests of Middle Taiga]. Korennye elovye lesa Severa: bioraznoobrazie, struktura, funktsii [Virgin Spruce Forest of North: Biodiversity, Structure, Functions]. St. Petersburg, 2006, pp. 99–158.

2. Gordon L.V., Skvortsov S.O., Lisov V.I. Tekhnologiya i oborudovanie lesokhimicheskikh proizvodstv [Technology and Equipment of Forest-Chemical Industry]. Moscow, 1988. 360 p.

3. GOST 16483.1-84 Drevesina. Metod opredeleniya plotnosti [State Standard 16483.1-84. Wood. Method for Determination of Density]. Moscow, 1984. 7 p.

4. Gusev I.I. Modelirovanie ekosistem [Modeling of Ecosystems]. Arkhangelsk, 2002. 112 p.

5. Zamolodchikov D.G. Otsenka pula ugleroda krupnykh drevesnykh ostatkov v lesakh Rossii s uchetom vliyaniya pozharov i rubok [The Assessment of Carbon Pool in Coarse Woody Debris in Forests of Russia with Account of the Influence of Fires and Fellings]. Lesovedenie, 2009, no. 4, pp. 3–15.

6. Kapitsa E.A., Shorokhova E.V., Kuznetsov A.A. Pul ugleroda krupnykh drevesnykh ostatkov v korennykh lesakh severo-zapada Russkoy ravniny [Carbon Pool of Coarse Woody Debris in Native Forests of the Northwestern Russian Plain]. Lesovedenie, 2012, no. 5, pp. 36–43.

7. Klimchenko A.V., Verkhovets S.V., Slinkina O.A., Koshurnikova N.N. Zapasy krupnykh drevesnykh ostatkov v srednetaezhnykh ekosistemakh Prieniseyskoy Sibiri [Stock of Coarse Woody Debris in the Middle Taiga Ecosystems of the Yenisei Siberia]. Geografiya i prirodnye resursy, 2011, no. 2, pp. 91–97.

8. Poluboyarinov O.I. Plotnost' drevesiny [Wood Density.] Moscow, 1976. 160 p.

9. Zavarzina G.A. Puly i potoki ugleroda v nazemnykh ekosistemakh Rossii [Pools and Fluxes of Carbon in Terrestrial Ecosystems of Russia]. Moscow, 2007. 315 p.

10. Storozhenko V.G. Ustoychivye lesnye soobshchestva [Stable Forests Communities]. Tula, 2007. 192 p.

11. Tarasov M.E. Metodicheskie podkhody k opredeleniyu skorosti razlozheniya drevesnogo detrita [Methodical Approaches to Estimating the Rate of Coarse Woody Debris Decomposition]. Lesovedenie, 2002, no. 5, pp. 32–38.

12. Trefilova O.V., Vedrova E.F., Oskorbin P.A. Zapas i struktura krupnykh drevesnykh ostatkov v sosnyakakh Eniseyskoy ravniny [The Stock and Structure of Coarse Woody Debris in Pine Forests of the Yenisey Plain]. Lesovedenie, 2009, no. 4, pp. 16–23.

13. Shvidenko A.Z., Shchepashchenko D.G., Nil'sson S. Otsenka zapasov drevesnogo detrita v lesakh Rossii [Estimation of Stocks Woody Detritus in Russian Forests]. Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo, 2009, vol. 1(41), pp. 133–147.

14. Shorokhova E.V., Shorokhov A.A. Kharakteristika klassov razlozheniya drevesnogo detrita eli, berezy i osiny v el'nikakh podzony sredney taygi [Characreristics of Detritus Decay Classes for Spruce, Birch, and Aspen in Spruce Forests of the Middle Taiga]. Tr. SPbNIILKh [Proc. of Sankt Petersburg For. Res. Inst]. 1999, vol. 1, pp. 17–23.

15. Di Cosmo L., Gasparini P., Paletto A., Nocetti M. Deadwood basic density values for national-level carbon stock estimates in Italy. Forest Ecology and Management, 2013, vol. 295, pp. 51–58.

16. Gough C. M., Vogel C. S., Kazanski C., Nagel L., Flower C. E., Curtis P. S. Coarse woody debris and the carbon balance of a north temperate forest. Forest Ecology and Management, 2007, vol. 244, pp. 60–67.

17. Krankina O.N., Harmon M.E., Kukuev Y.A., Treyfeld R.F., Kashpor N.N., Kresnov V.G., Skudin V.M., Protasov N.A., Yatskov M., Spycher G., Povarov E.D. Coarse woody debris in forest regions of Russia. Canadian Journal of Forest Research, 2002, vol. 32, pp. 768–778.

18. Saunders M.R., Fraver S., Wagner, R.G. Nutrient concentration of down woody debris in mixedwood forests in central Maine, USA. Silva Fennica, 2011, vol. 45, pp. 197–210.

19. Shorohova E.V., Shorohov A.A. Coarse woody debris dynamics and stores in a boreal virgin spruce forest. Ecological Bulletins, 2001, vol. 49, pp. 129–135.

20. Shvidenko A., Nilsson S. A synthesis of the impact of Russian forests on the global carbon budget for 1961-1998. Tellus, 2003, no. 55, pp. 391–415.

21. Wu J., Guan D., Han S., Zhang M., Jin C. Ecological functions of coarse woody debris in forest ecosystem. Journal of Forestry Research, 2005, vol. 16, no. 3, pp. 247–252.

Received on February, 27, 2014